Задание 25 ЕГЭ по физике · E35CD2
Напряжённость поля в контуре
Колебательный контур радиоприёмника настроен на длину волны λ=2000 м. Индуктивность катушки контура L=6 мкГн, максимальный ток в ней I max =1,6 мА. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d=2 мм. Чему равно максимальное значение напряжённости электрического поля в конденсаторе в процессе колебаний?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Частота электромагнитных колебаний определяется длиной волны. Циклическая частота равна:
ω=2πcλ
В максимальный момент энергия электрического поля конденсатора равна максимальной энергии магнитного поля катушки:
LImax2=CUmax2
С учётом формулы собственной частоты контура ω=1 получаем:
Umax=Imax=ImaxLω
Подставим значения циклической частоты:
ω=2π⋅3⋅1082000≈9,42⋅105 рад/с
Максимальная напряжённость поля между пластинами конденсатора равна отношению максимального напряжения к расстоянию между пластинами:
Emax=Umaxd=ImaxLωd=1,6⋅10−3⋅6⋅10−6⋅9,42⋅1052⋅10−3≈4,5 В/м
ω=2πcλ
В максимальный момент энергия электрического поля конденсатора равна максимальной энергии магнитного поля катушки:
LImax2=CUmax2
С учётом формулы собственной частоты контура ω=1 получаем:
Umax=Imax=ImaxLω
Подставим значения циклической частоты:
ω=2π⋅3⋅1082000≈9,42⋅105 рад/с
Максимальная напряжённость поля между пластинами конденсатора равна отношению максимального напряжения к расстоянию между пластинами:
Emax=Umaxd=ImaxLωd=1,6⋅10−3⋅6⋅10−6⋅9,42⋅1052⋅10−3≈4,5 В/м
Пример ответа
Eₘₐₓ ≈ 4,5 В/м
Источник: Открытый банк ФИПИ E35CD2
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.